DE4430517C2 - Channel collector - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen Rinnenkollektor für Strahlung, insbesondere für Solarstrahlung, umfassend einen sich in einer Längsrichtung erstreckenden Rinnenspiegel, welcher die Strahlung in einen Fokusbereich reflektiert, und einen sich in der Längsrichtung im Fokusbereich des Rinnenspiegels er streckenden Absorberrohrkörper, welcher zur Abfuhr der ent stehenden Wärme von einem Wärmetransportmedium durchflossen ist und welcher eine sich in seiner Längsrichtung er streckende, zwischen zwei Seitenkanten liegende Vertiefung aufweist, die mit einer von den Seitenkanten gebildeten Öff nung dem Rinnenspiegel zugewandt ist und durch einen eine Absorberfläche tragenden Absorberschirm begrenzt ist.The invention relates to a channel collector for radiation, especially for solar radiation, comprising one in a longitudinally extending channel mirror, which the Radiation reflects into a focus area, and one itself in the longitudinal direction in the focus area of the channel mirror stretching absorber tube body, which for the removal of ent a heat transfer medium flows through standing heat and which one is in its longitudinal direction stretching depression lying between two side edges has, with an opening formed by the side edges is facing the gutter level and through one Absorber area bearing absorber screen is limited.
Derartige Rinnenkollektoren sind aus der US-PS 1,661,473 bekannt.Such gutter collectors are from US Pat. No. 1,661,473 known.
Bei diesen Rinnenkollektoren ist vorzugsweise der Absor berstrang durch einen c-förmigen Absorberrohrkörper gebildet, der seinerseits die Absorberfläche trägt. Das Problem bei derartigen Absorberrohrkörpern ist darin zu sehen, daß der c-förmige Raum für das Wärmetransportmedium keinen effi zienten Betrieb derselben zuläßt.In these channel collectors, the absorber is preferred overstring formed by a c-shaped absorber tube body, which in turn carries the absorber surface. The problem with such absorber tube bodies can be seen in that the c-shaped space for the heat transfer medium no effi allows the same operation.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Rinnen kollektor der gattungsgemäßen Art derart zu verbessern, daß dieser im Hinblick auf den Wärmeabtransport durch das Wärme transportmedium möglichst effizient betreibbar ist.The invention is therefore based on the object of a gutter to improve the collector of the generic type in such a way that this in terms of heat dissipation through the heat transport medium can be operated as efficiently as possible.
Diese Aufgabe wird bei einem Rinnenkollektor der eingangs be schriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Ab sorberrohrkörper einen Innenraum aufweist, daß in dem Innen raum des Absorberrohrkörpers ein einen im wesentlichen runden Querschnitt aufweisendes Verdampferrohr zum Wärmetransport in der Längsrichtung verläuft und daß das Verdampferrohr über ein zwischen dem Verdampferrohr und dem Absorberschirm angeordnetes Wärmetransportmedium zum Wärmetransport quer zur Längsrichtung thermisch mit dem Absorberrohrkörper gekoppelt ist.This task will be the beginning of a channel collector Written type solved according to the invention in that the Ab sorber tube body has an interior that in the inside space of the absorber tube body a substantially round Cross section evaporator tube for heat transfer in the longitudinal direction and that the evaporator tube over one between the evaporator tube and the absorber screen arranged heat transfer medium for heat transfer across Longitudinally coupled thermally with the absorber tube body is.
Ein derartiges Vorsehen eines für sich separaten Verdampfer rohrs erlaubt, die Dimensionierung dieses Verdampferrohrs den Gegebenheiten für einen möglichst effektiven Wärmeabtransport durch das Wärmetransportmedium anzupassen und somit dieses Verdampferrohr unabhängig von einem Querschnitt des Fokusbereichs zu gestalten, so daß die Absorberfläche unab hängig von dem Querschnitt des Verdampferrohrs dimensionier bar ist.Such provision of a separate evaporator tubes allows the dimensioning of this evaporator tube Conditions for the most effective heat dissipation by adapting the heat transport medium and thus this Evaporator tube regardless of a cross section of the To design the focus area so that the absorber surface is independent dimensioned depending on the cross section of the evaporator tube is cash.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung ist somit darin zu sehen, daß durch die vom Absorberrohrkörper getrennte Anord nung des Verdampferrohrs einerseits das Verdampferrohr hinsichtlich seiner Stabilität für hohe Dampfdrücke dimensio niert werden kann, ohne auf die Form der Absorberfläche Rück sicht nehmen zu müssen.The advantage of the solution according to the invention is thus too see that by the arrangement separated from the absorber tube body on the one hand the evaporator tube in terms of its stability for high vapor pressures dimensio can be renated without reverting to the shape of the absorber surface having to take a look.
Ferner kann zweckmäßigerweise die Kopplung zwischen Absorber fläche und Verdampferrohr mittels des Wärmetransportmediums im Hinblick auf eine noch akzeptable Deformation des Verdamp ferrohrs durch ungleichmäßige Erwärmung angepaßt werden.Furthermore, the coupling between absorber can be expedient surface and evaporator tube using the heat transfer medium with regard to an acceptable deformation of the evaporator Ferrohrs be adjusted by uneven heating.
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Wärmetransport medium das Verdampferrohr in Umfangsrichtung gleichmäßig er wärmt.It is particularly advantageous if the heat transfer medium the evaporator tube evenly in the circumferential direction warms.
Damit sind die Probleme, die durch ungleichmäßige Deformation des Verdampferrohrs wegen ungleichmäßiger Erwärmung desselben entstehen, gelöst.So the problems are caused by uneven deformation the evaporator tube due to uneven heating of the same arise, solved.
Hinsichtlich der Auslegung der Verdampferrohre wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. So sieht ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel vor, daß die Verdampfer rohre für mehr als 25 bar Druck ausgelegt sind, vorzugsweise um direkt Wasser zu verdampfen und den Dampf zum Antreiben von Dampfturbinen zu nutzen.So far, with regard to the design of the evaporator tubes no details given. This is how one looks special advantageous embodiment that the evaporator pipes are designed for more than 25 bar pressure, preferably to directly evaporate water and the steam to drive of steam turbines.
Hinsichtlich der Ausbildung der Absorberfläche wurden bislang keine Angaben gemacht. Im einfachsten Fall könnte die Vertiefung einen ungefähr rechteckigen oder trapezförmigen Querschnitt haben. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Vertiefung eine Rinne mit einem gekrümmten Querschnitt aufweist. In diesem Fall ist die Absorberfläche vorzugsweise eine von der Rinne getragene und daher eine konkave Fläche.So far, with regard to the formation of the absorber surface no information given. In the simplest case, that could be Depression approximately rectangular or trapezoidal Cross section. However, it is particularly advantageous if the depression is a gutter with a curved cross section having. In this case the absorber surface is preferred a surface supported by the gutter and therefore a concave surface.
Besonders zweckmäßig ist es dabei, wenn sich die Absorber fläche von einer Seitenkante der Rinne bis zur anderen Seitenkante erstreckt.It is particularly expedient if the absorber area from one side edge of the channel to the other Side edge extends.
Hinsichtlich der Anordnung der Rinne wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsbei spiele keine näheren Angaben gemacht. So sieht ein vorteil haftes Ausführungsbeispiel vor, daß die Rinne randseitig auf einem Träger des Absorberstrangs sitzt.Regarding the arrangement of the gutter were related with the previous explanation of the individual execution play no details given. This is an advantage exemplary embodiment that the gutter on the edge a carrier of the absorber strand sits.
Der Träger könnte dabei jede Art von Tragkonstruktion sein. Besonders zweckmäßig ist es jedoch, wenn der Träger ein sich in der Längsrichtung erstreckendes Zylindermantel-Segment ist, da dieses konstruktiv besonders einfach herstellbar und mit der Rinne verbindbar ist.The carrier could be any type of support structure. However, it is particularly expedient if the wearer is himself longitudinally extending cylinder jacket segment is because this is structurally particularly easy to manufacture and is connectable to the gutter.
Ein besonders vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor, daß der Träger und die Rinne gemeinsam den Absorberrohrkörper bilden und einen Innenraum des Absorberrohrkörpers zwischen sich einschließen.A particularly advantageous embodiment provides that the carrier and the gutter together the absorber tube body form and an interior of the absorber tube body between to lock myself in.
Die erfindungsgemäße Lösung erlaubt insbesondere, die Absor berfläche einer Erstreckung des Fokusbereichs quer zur Längs achse anzupassen, vorzugsweise diese im wesentlichen gleich der Erstreckung des Fokusbereichs quer zur Längsrichtung zu dimensionieren.The solution according to the invention in particular allows the absorber Surface of an extension of the focus area transverse to the longitudinal axis, preferably this is essentially the same the extent of the focus area transverse to the longitudinal direction dimension.
Um in diesem Fall einen effizienten Wärmetransport zwischen der die Absorberfläche tragenden Rinne und dem Verdampferrohr zu gewährleisten, ist vorzugsweise vorgesehen, daß zwischen der Rinne und dem Verdampferrohr eine die Rinne und das Verdampferrohr im wesentlichen in Richtung quer zur Längsrichtung thermisch koppelnde Wärmerohr angeordnet ist.In this case, to ensure efficient heat transfer between the gutter carrying the absorber surface and the evaporator tube to ensure, it is preferably provided that between the gutter and the evaporator tube a the gutter and that Evaporator tube essentially in the transverse direction Longitudinally thermally coupling heat pipe is arranged.
Das Wärmerohr könnte dabei ein von der Rinne und dem Ver dampferrohr unabhängiges Bauelement sein, das mit diesem in thermischem Kontakt steht. Besonders vorteilhaft ist es je doch, wenn der Innenraum des Absorberrohrkörpers, welcher das Verdampferrohr umgibt, einen Dampfraum des Wärmerohrs bildet.The heat pipe could be one of the gutter and the ver steam pipe independent component, which with this in thermal contact. It is particularly advantageous yet, if the interior of the absorber tube body, which the Evaporator tube surrounds, forms a vapor space of the heat pipe.
Ferner ist im einfachsten Fall das Wärmerohr so aufgebaut, daß das Verdampferrohr und der Absorberrohrkörper Gehäuseele mente derselben darstellen.Furthermore, in the simplest case, the heat pipe is constructed that the evaporator tube and the absorber tube body housing element represent elements of the same.
Eine effektive Wirkung des Wärmerohrs ist dann erreichbar, wenn die Rinne auf einer der Absorberfläche abgewandten Seite eine Kapillarstruktur des Wärmerohrs trägt, welche ein Wärmeübertragungsmedium des Wärmerohrs aufgesaugt hält.An effective effect of the heat pipe can then be achieved if the channel is on a side facing away from the absorber surface a capillary structure of the heat pipe carries one Heat transfer medium of the heat pipe keeps sucked up.
Insbesondere bildet bei diesem Beispiel im bevorzugten Fall das Verdampferrohr mit einer Außenseite eine Kondensations fläche für das Wärmeübertragungsmedium, so daß das Wärmerohr in diesem Fall das Verdampferrohr in Umfangsrichtung gleich mäßig erwärmt.In particular, forms in this example in the preferred case the evaporator tube with an outside of a condensation area for the heat transfer medium, so that the heat pipe in this case the evaporator tube is the same in the circumferential direction moderately warmed.
Darüber hinaus ist bei einem weiteren vorteilhaften Ausfüh rungsbeispiel vorgesehen, daß der Träger durch das Wärmerohr ebenfalls mit der Rinne gekoppelt ist, so daß die Temperatur der Trägerwände im wesentlichen derjenigen der die Absorber fläche tragenden Rinne entspricht.In addition, another advantageous embodiment Example provided that the carrier through the heat pipe is also coupled to the gutter so that the temperature the carrier walls essentially those of the absorbers corresponds to the surface-supporting channel.
Um eine Wärmeabfuhr von dem Träger zu vermeiden, ist vor zugsweise vorgesehen, daß der Träger mit einer Isolations schicht überdeckt ist, so daß von diesem keine Abgabe von Wärme an die Umgebung erfolgt.In order to avoid heat dissipation from the carrier, is in front preferably provided that the carrier with an insulation layer is covered, so that there is no release of Heat to the environment takes place.
Ferner läßt sich eine Abgabe von Wärme an die Umgebung durch Konvektion dadurch reduzieren, daß die Absorberfläche von einer strahlungsdurchlässigen Abdeckung übergriffen ist.Furthermore, heat can be released to the environment Reduce convection in that the absorber surface of a radiation-permeable cover is overlapped.
Diese Abdeckung ist im einfachsten Fall so angeordnet, daß sie die Absorberfläche, vorzugsweise gewölbt, übergreift.In the simplest case, this cover is arranged in such a way that it overlaps the absorber surface, preferably arched.
Eine andere vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, daß der Absorberrohrkörper als Ganzes in einem Hüllrohr angeordnet ist, welches mit einem strahlungsdurchlässigen Teilbereich eine Abdeckung der Absorberfläche darstellt.Another advantageous possibility provides that the Absorber tube body arranged as a whole in a cladding tube which is with a radiation-permeable sub-area represents a cover of the absorber surface.
Vorzugsweise ist zwischen der Abdeckung und der Absorber fläche ein isolierendes Gas mit niedrigem Druck oder Vakuum vorgesehen.Is preferably between the cover and the absorber surface of an insulating gas with low pressure or vacuum intended.
Eine erfindungsgemäße Absorberfläche kann prinzipiell unab hängig von einer Nachführbewegung des Rinnenspiegels ange ordnet sein. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Absorberfläche mit einer Nachführbewegung des Rinnenspiegels gekoppelt ist. An absorber surface according to the invention can in principle be independent depending on a tracking movement of the gutter level to be in order. However, it is particularly advantageous if the Absorber surface with a tracking movement of the channel mirror is coupled.
Dies läßt sich im einfachsten Fall dadurch realisieren, daß die Absorberfläche starr mit einem zur Durchführung der Nach führbewegung beweglichen Gestell des Rinnenspiegels gekoppelt ist.In the simplest case, this can be achieved in that the absorber surface rigid with one to carry out the night leading movement coupled frame of the channel mirror is.
Vorzugsweise erfolgt eine Zufuhr und/oder Abfuhr des Wärme transportmediums zu dem zur Nachführung bewegbaren Absor berstrang über eine Drehzuführung, noch besser über ein Torsionsrohr, um Drehdichtungen zu vermeiden.The heat is preferably supplied and / or removed transport medium to the movable absorber for tracking Overstrang over a rotary feed, even better over a Torsion tube to avoid rotating seals.
Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele hervor.Further advantages of the invention follow from the following Description and the graphic representation of some Embodiments emerge.
In der Zeichnung zeigen:The drawing shows:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines erfindungs gemäßen Rinnenkollektors; Figure 1 is a perspective view of a channel collector according to the Invention.
Fig. 2 einen Schnitt längs Linie II-II in Fig. 1; Fig. 2 is a section along line II-II in Fig. 1;
Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt durch ein erstes Aus führungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Absor berstrangs und Fig. 3 is an enlarged cross section through a first exemplary embodiment of an absorber strand according to the invention and
Fig. 4 einen Querschnitt ähnlich Fig. 3 durch ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Absor berstrangs. Fig. 4 shows a cross section similar to FIG. 3 through a second embodiment of an absorber strand according to the invention.
Ein in Fig. 1 als Ganzes dargestelltes und mit 10 bezeich netes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Rinnen kollektors erstreckt sich in eine Längsrichtung 12 bei spielsweise über mehrere hundert Meter und umfaßt einen Rinnenspiegel 14, welcher vorzugsweise als Parabolspiegel ausgebildet und aus einer Vielzahl von Spiegelelementen 16 aufgebaut ist, die an einem Spiegelgestell 18 gehalten sind, und gemeinsam eine sich in der Längsrichtung 12 erstreckende und quer zur Längsrichtung 12 parabolische Spiegelfläche 20 bilden.A designated in Fig. 1 shown as a whole with 10 embodiment of troughs according to the invention collector extending in a longitudinal direction 12 at game over several hundred meters, and includes a trough reflector 14, which is preferably designed as a parabolic mirror and constituted by a plurality of mirror elements 16 which are held on a mirror frame 18 and together form a mirror surface 20 which extends in the longitudinal direction 12 and is parabolic transversely to the longitudinal direction 12 .
Die parabolische Spiegelfläche 20 reflektiert ankommende Solarstrahlung 22 in eine sich in Längsrichtung 12 er streckende Fokallinie 24, in welcher ein als Ganzer mit 26 bezeichneter Absorberstrang liegt, welcher über Haltestreben 28 starr an dem Spiegelgestell 18 gehalten ist, welches zur genauen Ausrichtung der Spiegelfläche 20 relativ zur Solar strahlung 22 verschwenkbar ist. Die Haltestreben 28 sind dabei in regelmäßigen Abständen in der Längsrichtung aufein anderfolgend angeordnet, um den Absorberstrang 26 präzise in der Fokallinie 24 ausgerichtet zu halten.The parabolic mirror surface 20 reflects incoming solar radiation 22 into a focal line 24 extending in the longitudinal direction 12 , in which there is an absorber strand, designated as a whole as 26 , which is rigidly held on the mirror frame 18 via holding struts 28 , which is relative to the precise alignment of the mirror surface 20 22 can be pivoted to solar radiation. The holding struts 28 are arranged one after the other at regular intervals in the longitudinal direction in order to keep the absorber strand 26 precisely aligned in the focal line 24 .
Wie in Fig. 3 dargestellt, umfaßt der Absorberstrang 26 einen Absorberschirm 30, welcher eine Absorberfläche 32 trägt, auf welche von der Spiegelfläche 20 reflektierte Solarstrahlung 34 auftrifft.As shown in FIG. 3, the absorber strand 26 comprises an absorber screen 30 , which carries an absorber surface 32 , on which solar radiation 34 reflected by the mirror surface 20 is incident.
Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Absorberschirms 30 mit einer Absorberfläche 32, welche die von der Spiegelfläche 20 reflektierte Solarstrahlung 34 absorbiert, ist vorzugsweise Teil eines als ganzes mit 36 bezeichneten Absorberrohrkörpers, welcher eine Rinne 38 und einen Träger 40 für die Rinne 38 umfaßt.An embodiment of the absorber screen 30 according to the invention with an absorber surface 32 , which absorbs the solar radiation 34 reflected by the mirror surface 20 , is preferably part of an absorber tube body, designated as a whole by 36 , which comprises a channel 38 and a carrier 40 for the channel 38 .
Die Rinne 38 erstreckt sich dabei zwischen zwei parallel zur Längsrichtung 12 verlaufenden Seitenkanten 42 und 44 mit einem quer zur Längsrichtung 12 verlaufenden konkaven Quer schnitt, welcher symmetrisch zwischen den Seitenkanten 42 und 44 liegt. Eine konkave Oberfläche der Rinne 38 stellt dabei die Absorberfläche 32 dar, so daß die Rinne 38 den Absorber schirm 30 bildet.The groove 38 extends between two parallel to the longitudinal direction 12 side edges 42 and 44 with a transverse to the longitudinal direction 12 concave cross section, which is symmetrical between the side edges 42 and 44 . A concave surface of the groove 38 represents the absorber surface 32 , so that the groove 38 forms the absorber screen 30 .
Der Träger 40 ist seinerseits als Zylindermantel-Segment ausgebildet, welches sich ebenfalls zwischen den Seitenkanten 42 und 44 erstreckt, und zwar mit einem derartigen Radius, daß zwischen einer Innenwand 48 der Rinne 38 und einer Innenwand 50 des Trägers 40 ein quer zur Längsrichtung 12 im Querschnitt sichelförmiger Innenraum 52 verbleibt, welcher den Innenraum des Absorberrohrkörpers 36 darstellt. Vorzugsweise sind der Träger 40 und die Rinne 38 im Bereich der Seitenkanten 42 und 44 miteinander verbundene, vorzugs weise verschweißte Teile, welche gemeinsam die Rinne 38 bil den.The carrier 40 is in turn designed as a cylinder jacket segment, which also extends between the side edges 42 and 44 , with a radius such that between an inner wall 48 of the channel 38 and an inner wall 50 of the carrier 40 a transverse to the longitudinal direction 12 in Cross-section crescent-shaped interior 52 remains, which represents the interior of the absorber tube body 36 . Preferably, the carrier 40 and the groove 38 in the region of the side edges 42 and 44 are interconnected, preferably welded parts, which together form the groove 38 .
Zur thermischen Isolation der Absorberfläche 32 gegenüber der Umgebung erhebt sich vorzugsweise über der Rinne 38, und zwar zwischen den Seitenkanten 42 und 44 eine quer zur Längsrich tung 12 im Querschnitt kuppelartig ausgebildete Glasabdeckung 54 aus für die Solarstrahlung 34 transparentem Glas, vorzugs weise transparent für sichtbares Licht und reflektierend für Infrarotstrahlung, wobei vorzugsweise zwischen der Glasab deckung 54 und der Absorberfläche 32 isolierendes Gas mit einem niedrigen Druck oder Vakuum vorgesehen sind.For thermal insulation of the absorber surface 32 from the environment preferably rises above the groove 38 , namely between the side edges 42 and 44 a transverse to the longitudinal direction 12 in cross-section dome-shaped glass cover 54 made of transparent for the solar radiation 34 , preferably transparent for visible Light and reflective for infrared radiation, insulating gas with a low pressure or vacuum preferably being provided between the glass cover 54 and the absorber surface 32 .
Darüber hinaus ist zur Isolierung des Trägers 40, welcher auf einer der Spiegelfläche 20 abgewandten Seite der Rinne 38 an geordnet ist, eine den Träger 40 von Seitenkante 42 zu Seitenkante 44 überdeckende Isolationsschicht 56 vorgesehen, welche eine Abkühlung im Bereich des Trägers 40 reduziert.In addition, for the insulation of the carrier 40 , which is arranged on a side of the channel 38 facing away from the mirror surface 20 , an insulation layer 56 covering the carrier 40 from side edge 42 to side edge 44 is provided, which reduces cooling in the region of the carrier 40 .
Der Rahmen 52 des erfindungsgemäßen Absorberrohrkörpers 36 ist von einem Verdampferrohr 60 durchsetzt, welches in einem Rohrinneren 62 ein Wärmetransportmedium zur Abfuhr der Wärme führt.The frame 52 of the absorber tube body 36 according to the invention is penetrated by an evaporator tube 60 , which leads a heat transport medium in a tube interior 62 to dissipate the heat.
Zur thermischen Kopplung zwischen dem Verdampferrohr 60 und dem Absorberschirm 30 ist der das Verdampferrohr 60 umgebende Innenraum 52 des Absorberrohrkörpers 36 als Dampfraum eines als ganzes mit 64 bezeichneten Wärmerohr ausgebildet, wobei im konstruktiv einfachsten Fall sowohl der Träger 40 als auch das Verdampferrohr 60 Gehäuseelemente eines Gehäuses dieses Wärmerohr 64 bilden.For thermal coupling between the evaporator tube 60 and the absorber screen 30 , the interior 52 of the absorber tube body 36 surrounding the evaporator tube 60 is designed as a vapor space of a heat pipe designated as a whole by 64 , in the simplest case both the carrier 40 and the evaporator tube 60 housing elements of a housing form this heat pipe 64 .
Das Wärmerohr 64 umfaßt ferner eine auf der Innenwand 48 an geordnete Kapillarstruktur 66, welche von einem Wärmeüber tragungsmedium, vorzugsweise Kalium, durchtränkt ist. Die das Wärmeübertragungsmedium haltende Kapillarstruktur 66 und der Absorberschirm 30 bilden zusammen einen Verdampfungsbereich des Wärmerohrs 64, während ein Kondensatbereich von einer Umfangsfläche des Verdampferrohrs 60 gebildet ist, die als Kondensationsfläche 68 wirkt. An dieser Kondensationsfläche 68 kondensiert das Wärmeübertragungsmedium und tropft wiederum von der Kondensationsfläche 68 zurück zu der Ka pillarstruktur 66, welche dieses aufsaugt und über ihre gesamte Ausdehnung auf der Innenwand 48 des Absorberschirms 30 verteilt.The heat pipe 64 also includes an arranged on the inner wall 48 to capillary structure 66 , which is saturated with a heat transfer medium, preferably potassium. The capillary structure 66 holding the heat transfer medium and the absorber screen 30 together form an evaporation region of the heat pipe 64 , while a condensate region is formed by a peripheral surface of the evaporator pipe 60 , which acts as a condensation surface 68 . The heat transfer medium condenses on this condensation surface 68 and in turn drips from the condensation surface 68 back to the pillar structure 66 , which absorbs it and distributes it over its entire extent on the inner wall 48 of the absorber screen 30 .
Darüber hinaus bildet die Innenwand 50 des Trägers 40 eben falls noch insoweit eine Kondensationsfläche als diese nicht dieselbe Temperatur wie der Absorberschirm 30 aufweist, so daß auch der Träger 40 durch das Wärmerohr 64 auf derselben Temperatur gehalten wird wie der Absorberschirm 30 und im übrigen die Wärme effizient zum Verdampferrohr 60 trans portiert, und die Wärme über dieses an das im Rohrinneren 62 geführte Wärmetransportmedium abgegeben wird.In addition, the inner wall 50 of the support 40 forms a condensation surface if it does not have the same temperature as the absorber screen 30 , so that the support 40 is also kept at the same temperature as the absorber screen 30 by the heat pipe 64 and the rest of the heat trans ported efficiently to the evaporator tube 60 , and the heat is released via this to the heat transport medium guided in the tube interior 62 .
Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Absorberstrangs, in Fig. 4 als ganzes mit 26′ bezeichnet, ist der Absorberrohrkörper 36 in gleicher Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausgebildet.In a second embodiment of an absorber strand according to the invention, designated in its entirety by 26 'in FIG. 4, the absorber tube body 36 is constructed in the same way as in the first embodiment.
Anstelle der Glasabdeckung 54 ist jedoch ein den Absorber rohrkörper 36 umgreifendes Hüllrohr 80 vorgesehen, welches vorzugsweise als Ganzes aus einem für die Solarstrahlung 34 transparenten Glas ausgebildet ist. Dieses Hüllrohr 80 ist vorzugsweise koaxial zum Träger 40 angeordnet und übergreift somit auch die Absorberfläche 32 sowie den Träger 40. Instead of the glass cover 54 , however, a cladding tube 80 is provided which surrounds the absorber tubular body 36 and which is preferably formed as a whole from a glass which is transparent to the solar radiation 34 . This cladding tube 80 is preferably arranged coaxially with the carrier 40 and thus also overlaps the absorber surface 32 and the carrier 40 .
Vorzugsweise ist in einem Zwischenraum 82 zwischen dem Hüll rohr 80 und dem Absorberrohrkörper 36 Gas mit einem niedrigen Druck oder Vakuum vorgesehen, um eine möglichst gute Isola tion des Absorberrohrkörpers 36, insbesondere des Absorber schirms 30 desselben, zu erreichen.Preferably, in an intermediate space 82 pipe between the envelope 80 and the absorber tube body 36 gas at a low pressure or vacuum provided to the best possible Isola tion of the absorber pipe body 36, in particular of the absorber screen of the same 30 to achieve.
Im übrigen ist der Absorberrohrkörper 36 gleich ausgebildet wie beim ersten Ausführungsbeispiel, so daß einzelne Elemente desselben die gleichen Bezugszeichen tragen und hinsichtlich der Beschreibung derselben auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel verwiesen werden kann.Otherwise, the absorber tube body 36 is of the same design as in the first exemplary embodiment, so that individual elements of the same have the same reference numerals and reference can be made to the explanations for the first exemplary embodiment with regard to the description thereof.
Alle vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele der er findungsgemäßen Lösung arbeiten dergestalt, daß der Absor berstrang 26 oder 26′ starr mit dem Spiegelgestell 18 des Rinnenspiegels 14 über die Haltestreben 28 gekoppelt ist, so daß bei einem Verschwenken des Spiegelgestells 18, um dieses der Einfallsrichtung der Solarstrahlung 22 nachzuführen, der Absorberstrang 26 oder 26′ mitverschwenkt wird, so daß die Ausrichtung der Absorberfläche 32 relativ zur Spiegelfläche 20 steht und unverändert bleibt.All the above-described embodiments of the inventive solution work such that the absorber strand 26 or 26 'is rigidly coupled to the mirror frame 18 of the channel mirror 14 via the support struts 28 , so that when the mirror frame 18 is pivoted about the direction of incidence of the solar radiation 22 track, the absorber strand 26 or 26 'is also pivoted so that the orientation of the absorber surface 32 is relative to the mirror surface 20 and remains unchanged.
Hierzu ist der Absorberrohrkörper 36 oder das Verdampferrohr 60 über eine Drehzuführung oder ein tordierbares Rohr jeweils mit einem Zufluß und/oder einem Abfluß für das Wärmetrans portmedium verbunden. For this purpose, the absorber tube body 36 or the evaporator tube 60 is in each case connected to an inflow and / or an outflow for the heat transfer port medium via a rotary feed or a twistable tube.
Als Wärmetransportmedium kommt vorzugsweise Wasser zum Ein satz, wobei dieses Wasser in den Verdampferrohren, insbeson dere Hochdruckverdampferrohren, bei einem Druck von mehr als 25 bar verdampft wird, um mit diesem Dampf Dampfturbinen zu treiben.Water is preferably used as the heat transport medium set, this water in the evaporator tubes, in particular high pressure evaporator tubes at a pressure of more than 25 bar is evaporated to steam turbines with this float.
Vorzugsweise erstreckt sich die Absorberfläche 32 über die gesamte Ausdehnung des Fokusbereichs 24 quer zur Längsrich tung 12, so daß die gesamte Solarstrahlung 22, die auf die Spiegelfläche 20 trifft, als reflektierte Solarstrahlung 34 auf die Absorberfläche 32 auftrifft und absorbiert, und in das Verdampferrohr 60 über das Wärmerohr 64 eingekoppelt wird.Preferably, the absorber surface 32 extends over the entire extent of the focus area 24 transversely to the longitudinal direction 12 , so that the entire solar radiation 22 , which strikes the mirror surface 20 , strikes and absorbs as reflected solar radiation 34 on the absorber surface 32 , and into the evaporator tube 60 is coupled via the heat pipe 64 .
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT- UND RAUMFAHRT E.V., 5 |
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| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT-UND RAUMFAHRT E.V., 51 |
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| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DEUTSCHES ZENTRUM FUER LUFT- UND RAUMFAHRT E.V. |
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| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |